OPC技术研究背景目的与应用

OPC技术研究背景目的与应用
1 研究背景及目的
2 OPC技术的应用
1 研究背景及目的
OPC作为一项逐渐成型的技术已得到国内外厂商的高度重视，许多公司都在原来产品的基础上增加了对OPC的支持。

由于统一了数据访问的接口，使控制系统进一步走向开放，实现信息的集成和共享，用户能够得到更多的方便。

OPC技术改变了原有的控制系统模式，给国内系统生产厂商提出了一个发展的机遇和挑战，符合OPC规范的软、硬件也已被广泛应用，给工业自动化领域带来了勃勃生机。

OPC (OLE for Process Control) 技术具有统一的数据传输、结构化存储和自动化等优势从而在工业控制领域得到越来越广泛地应用, 已经成为独
立于计算机语言、操作系统甚至硬件平台的一种规范, 是面向对象程序设计概念的进一步推广。

OPC 的广泛普及为硬件厂商和使用客户都提供了很多便利, 硬件厂商只需提供一种软件, 就能够满足所有客户的需要; 软件系统开发商也不需考虑为不同的硬件开发不同的驱动程序; OPC 实现了远程测控, 使得应用程序的分布与系统硬件的分布无关, 便于系统硬件配置,使得系统的应用范围更广等等。

OPC 服务器的实质就是一个网关, 一方面它要从现场设备读取数据, 同时
还要把来自不同类型设备的数据转化成统一的OPC 数据格式, 以满足
不同系统、测控设备之间集成的要求。

OPCServer 端首先必须满足以下要求: ①作为OPC 服务器的计算机必须和作为Client 的计算机处于相同的网络域内才可以进行通讯; ②作为OPC 服务器的远程计算机在网路中要有自己独立的名称IP 地址。

其次, 建立OPC 服务器还要对运行在本机上的DCOM 等进行设置。

另外, 开发OPC、Data 、Client 之前要弄清楚服务器的大体情况, 比如需要访问的服器是否提供自动化接口、服务器的OPC 版本等等。

到目前为止, OPC 有110 和
210 两个版本, 两个版本的接口定义不同, 210 版本是对110 版本的改进, 但
不兼容。

本系统中用OPC210 版本。

首先把作为OPC服务器的上位机的DCOM[4 ] 进行相关的设置, 然后注册其为服务器, 这样在远程的Client 端的计算
机才可在服务器列表中浏览到相应的服务器名称做完这些工作后, 把从现场机
组中读到的数据做成标签( Tag) , TagList ( I) 1 TagValue = data, 以供客户端查询和读取。

作为OPC客户端计算机所需完成的主要任务大致可包括: ①创建服务器对象;
②建立和服务器的连接; ③通过OPC 接口读取服务器上的标签值;④断开数据等等。

作为OPC 客户端的计算机同样需要进行有关设置, 设置OPC 服务器类型为远程服务器, 服务器所连接的计算机名称为“⋯”, 这样设置后客户端和服务器的通讯关系就建立起来了。

然后, 把客户端的Tag 值(标签值) 和服务器端的Tag
值(标签值) 连接起来, 这样客户端就可以通过服务器读到来自现场冷水机组的数据和有关状态, 从而进行监控和管理操作等。

完成上述客户端和服务器端的配置后, 绘制监控画面, 运行客户端和服务器端的项目系统就可以开始运行起了。

客户端与服务端通讯关系建立起来后, 客户们就可方便、及时地查询和读取现场设备的数据, 从而进行有关操作和远程控制。

基于OPC 技术建立起来的该系统运行情况良好、稳定, 而且系统的数据刷新率高, 实时性强,达到了工业控制要求。

OPC 技术作为一门新技术正在被越来越多的各大厂家所接受, 这同时也促进了OPC 技术的飞速发展。

随着OPC 技术的普及和应用, 来自现场设备的信息可以更方便地在各种计算机平台上被更多应用
程序享。

数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支
数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透
数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。

数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。

在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。

数据库系统的构成：由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。

2 OPC技术的应用
OPC技术对工业控制系统的影响及应用是基础性和革命性的，简单地说，它的作用主要表现在以下几个方面：
首先，OPC解决了设备驱动程序开发中的异构问题。

随着计算机技术的不断发展，用户需求的不断提高，以DCS（集散控制系统）为主体的工业控制系统功能日趋强大，结构日益复杂，规模也越来越大，一套工业控制系统往往选用了几家甚至十几家不同公司的控制设备或系统集成一个大的系统，但由于缺乏统一的标准，开发商必须对系统的每一种设备都编写相应的驱动程序，而且，当硬件设备升级、修改时，驱动程序也必须跟随修改。

同时，一个系统中如果运行不同公司的控制软件，也存在着互冲突的风险。

有了OPC后，由于有了统一的接口标准，硬件厂商只需提供一套符合O PC技术的程序，软件开发人员也只需编写一个接口，而用户可以方便地进行设备的选型和功能的扩充，只要它们提供了OPC支持，所有的数据交换都通过OPC接口进行，而不论连接的控制系统或设备是哪个具体厂商提供。

其次，OPC解决了现场总线系统中异构网段之间数据交换的问题。

现场总线系统仍然存在多种总线并存的局面，因此系统集成和异构控制网段之间的数据交换面临许多困难。

有了OPC作为异构网段集成的中间件，只要每个总线段提供各自的OPC服务器，任一OPC客户端软件都可以通过一致的OPC接口访问这些OPC服务器，从而获取各个总线段的数据，并可以很好地实现异构总线段之间的数据交互。

而且，当其中某个总线的协议版本做了升级，也只需对相对应总线的程序作升级修改。

第三，OPC可作为访问专有数据库的中间件。

实际应用中，许多控制软件都采用专有的实时数据库或历史数据库，这些数据库由控制软件的开发商自主开发。

对这类数据库的访问不像访问通用数据库那么容易，只能通过调用开发商提供的API函数或其它特殊的方式。

然而不同开发商提供的A PI函数是不一样的，这就带来和硬件驱动器开发类似的问题：要访问不同监控软件的专有数据库，必须编写不同的代码，这样显然十分繁琐。

采用O PC则能有效解决这个问题，只要专有数据库的开发商在提供数据库的同时也能提供一个访问该数据库的OPC服务器，那么当用户要访问时只需按照O PC规范的要求编写OPC客户端程序而无需了解该专有数据库特定的接口要求。

第四，OPC便于集成不同的数据，为控制系统向管理系统升级提供了方便。

当前控制系统的趋势之一就是网络化，控制系统内部采用网络技术，控制系统与控制系统之间也网络连接，组成更大的系统，而且，整个控制系统与企业的管理系统也网络连接，控制系统只是整个企业网的一个子网。

在实现这样的企业网络过程中，OPC也能够发挥重要作用。

在企业的信息集成，包括现场设备与监控系统之间、监控系统内部各组件之间、监控系统与企业管理系统之间以及监控系统与Internet之间的信息集成，OPC作为连接件，按一套标准的COM对象、方法和属性，提供了方便的信息流通和
交换。

无论是管理系统还是控制系统，无论是PLC（可编程控制器）还是D CS，或者是FCS（现场总线控制系统），都可以通过OPC快速可靠的彼此交换信息。

换句话说，OPC是整个企业网络的数据接口规范，所以，OPC提升了控制系统的功能，增强了网络的功能，提高了企业管理的水平。

最后，OPC使控制软件能够与硬件分别设计、生产和发展，并有利于独立的第三方软件供应商产生与发展，从而形成新的社会分工，有更多的竞争机制，为社会提供更多更好的产品。